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發布時間(jian):2022-01-04 11:25:56 人氣:119250 來源:
1.泵(beng)自(zi)身(shen)構體引起的振動
離心泵(beng)是(shi)由軸、軸承(cheng)及(ji)安裝(zhuang)在軸上(shang)的葉輪(lun)(lun),驅(qu)(qu)動裝(zhuang)置(zhi)(如電(dian)機、汽(qi)輪(lun)(lun)機、燃氣輪(lun)(lun)機驅(qu)(qu)動等(deng))構(gou)成的。泵(beng)軸振(zhen)動、轉子不平衡(heng)、驅(qu)(qu)動軸不同心、軸承(cheng)缺陷(xian)、葉片及(ji)軸上(shang)其他部件松動等(deng),都(dou)有可能引起振(zhen)動。使(shi)用(yong)振(zhen)動監測(ce)裝(zhuang)置(zhi)可以測(ce)得單個振(zhen)動頻(pin)率,用(yong)于分析這些振(zhen)源類型。
裝在泵軸上的隨州機械密封有不同的振動頻率,低時可在泵轉速以下,高時可達每秒數千次。如果振動頻率剛好與隨州機械密封中的(de)彈(dan)性元件(jian)固有(you)頻(pin)率(lv)相同,就可造(zao)成摩擦(ca)副磨損加快(kuai)或疲勞(lao)損傷。當然,這(zhe)(zhe)種損傷還(huan)有(you)其他因(yin)素。所以在設計或選型(xing)時,必須(xu)保證(zheng)可預測的(de)共振(zhen)頻(pin)率(lv)不(bu)要(yao)與激勵頻(pin)率(lv)重合,應(ying)采(cai)取(qu)可靠減(jian)(jian)振(zhen)措施,設計的(de)臨界(jie)轉(zhuan)速(su)不(bu)能與工作(zuo)轉(zhuan)速(su)相距(ju)太近(jin);在操作(zuo)溫度下,將安(an)裝誤差減(jian)(jian)至(zhi)最小,因(yin)為這(zhe)(zhe)些誤差會(hui)導致密封(feng)彈(dan)性裝置的(de)位移;轉(zhuan)子要(yao)充分平衡;垂(chui)直安(an)裝軸上的(de)軸承(cheng),其承(cheng)受(shou)的(de)載(zai)荷(he)應(ying)使滾動件(jian)打(da)滑的(de)可能性減(jian)(jian)至(zhi)最小。
需要說明的是:
(1)隨州機械密封的彈性(xing)元(yuan)件(包(bao)括單彈簧(huang)和多(duo)彈簧(huang)),彈簧(huang)本身可承受大部分振動載荷,輔助密封也有(you)一(yi)定減振效果(guo),如楔形環、O形圈(quan)、膨脹石(shi)墨(mo)等(deng);
(2)對于支(zhi)承在彈簧上的(de)(de)質(zhi)量(liang)較小的(de)(de)密封,如石(shi)墨密封環的(de)(de)結構(gou),其固有頻率相對較大;
(3)支承(cheng)在低彈性(xing)彈簧(huang)上的質(zhi)量較(jiao)大的密封(feng),其固有(you)(you)頻率(lv)相對(dui)較(jiao)小,且(qie)腔體內壓力較(jiao)低情況(kuang)下出現共振(zhen)可能性(xing)較(jiao)小,金屬波紋管型密封(feng)根據不(bu)同的強度設計,其彈性(xing)有(you)(you)高(gao)有(you)(you)低;
(4)由于沒有滑動(dong)的(de)(de)輔(fu)助(zhu)密封(feng)(feng),所以(yi)依靠密封(feng)(feng)端面(mian)上的(de)(de)液(ye)膜或液(ye)體減振(zhen),當(dang)然也可以(yi)設計帶(dai)滑動(dong)的(de)(de)輔(fu)助(zhu)密封(feng)(feng),提高(gao)它的(de)(de)穩定(ding)性和(he)剛性;
(5)大多數隨州機械密封的固有頻率都遠高于正常的操作轉速,對于金屬波紋管型隨州機械密封,要(yao)特(te)別注意避免軸向(xiang)共振(zhen),異(yi)常(chang)振(zhen)動會(hui)加劇(ju)波紋管疲勞斷裂。如泵軸上(shang)軸承的軸向(xiang)游隙調(diao)整不當就(jiu)容易出現這(zhe)現象。
另外根據密(mi)封環材(cai)料的不(bu)同,特別是(shi)當采(cai)用(yong)碳化(hua)鎢類高密(mi)度材(cai)料時,更應注意共(gong)振問題。因此,當支承(cheng)在彈性元件的密(mi)封環需要采(cai)用(yong)硬質材(cai)料時,條件允許(xu)情況下一般都選用(yong)密(mi)度相對較(jiao)低(di)的碳化(hua)硅、陶瓷等材(cai)料。
2.在正常及擾動條件(jian)下產生的振(zhen)動
泵運行時,其轉子及隨州機械密封會(hui)受到液(ye)力振動影響,當(dang)流量(liang)發生變化時(shi)(shi),葉(xie)輪(lun)入(ru)口處(chu)液(ye)體(ti)會(hui)產生波動,若不是在最佳效率(lv)下運行,葉(xie)輪(lun)入(ru)口及擴壓管處(chu)的(de)流體(ti)壓頭會(hui)增(zeng)大。低于(yu)或(huo)高于(yu)最佳效率(lv)點的(de)流量(liang)時(shi)(shi),或(huo)輸(shu)送介質(zhi)無法達到泵的(de)氣蝕(shi)余量(liang)時(shi)(shi),都(dou)可能產生氣蝕(shi)現象,則密(mi)封激振就更明顯。另外,入(ru)口處(chu)介質(zhi)的(de)流動還會(hui)受到泵內介質(zhi)自循環的(de)干擾。
轉子系統的振動及作用在密封上壓力狀況的變化,所引起的振動的振幅和頻率是隨機的。在設計系統和選擇泵時,應使其在最佳效率狀態下運行,保證泵在負壓情況下工作穩定,即保證泵有足夠氣蝕余量,防止介質在隨州機械密封的表面(mian)氣蝕產(chan)生激振。
3.溫度及壓(ya)力變化使泵變形而產生的振動
泵運行過程中,溫度發生變化時,泵的各部件會產生熱變形,這時泵相對于驅動裝置會發生偏移,引起隨州機械密封振動。此外,溫度對殼體和轉子的影響程度不一樣,一般情況下,轉子要比殼體變化迅速。當運行溫度波動時,密封除了要承受部件錯位產生的振動外,還要承受低頻率大振幅的振動。由于隨州機械密封的(de)一(yi)側固定(ding)在殼體上,而另(ling)一(yi)端固定(ding)在轉軸上,所以(yi)必須有吸收(shou)這兩種不同(tong)振動的(de)能力(li)。
壓力也能使泵體變形,從而多隨州機械密封產生(sheng)干擾。當密(mi)封腔內壓(ya)力發生(sheng)變(bian)化(hua)時,作(zuo)用在密(mi)封端面(mian)上的(de)載(zai)(zai)荷也會(hui)隨之發生(sheng)變(bian)化(hua),從而產生(sheng)突變(bian)載(zai)(zai)荷引起(qi)振(zhen)動。
4.制造(zao)安裝原因(yin)產生的(de)振動(dong)
密(mi)(mi)封(feng)(feng)端面粗糙度(du)過大(da),不能保證很好(hao)的(de)貼合性(xing),密(mi)(mi)封(feng)(feng)的(de)穩(wen)定性(xing)就會受(shou)到影(ying)(ying)響(xiang),影(ying)(ying)響(xiang)程度(du)不僅取決于密(mi)(mi)封(feng)(feng)的(de)具體(ti)結構,而(er)且取決于密(mi)(mi)封(feng)(feng)運行參(can)數。密(mi)(mi)封(feng)(feng)每旋轉一(yi)周其(qi)補償環都要作相(xiang)應的(de)運行,從(cong)而(er)保證密(mi)(mi)封(feng)(feng)端面的(de)貼合性(xing)。對于滑(hua)動輔(fu)助密(mi)(mi)封(feng)(feng)件,如O形圈(quan)或楔(xie)形環,密(mi)(mi)封(feng)(feng)面上的(de)載荷(he)沿(yan)圓周變(bian)化,應盡(jin)量防止不受(shou)載荷(he)的(de)一(yi)側發(fa)生泄(xie)漏(lou),受(shou)載荷(he)的(de)一(yi)側出現過度(du)磨(mo)損的(de)現象(xiang)。泄(xie)漏(lou)會使(shi)流體(ti)的(de)雜(za)粒滲到端面液膜中,從(cong)而(er)加速(su)密(mi)(mi)封(feng)(feng)端面磨(mo)損。
密封件在加(jia)工過(guo)程中(zhong),一般不(bu)能用機械(xie)方(fang)法加(jia)以平(ping)衡(heng)。在設計中(zhong)要(yao)盡量(liang)減少不(bu)平(ping)衡(heng)因素,如單彈簧就會造(zao)成不(bu)平(ping)衡(heng),特(te)別是在制(zhi)造(zao)粗糙的動環或向(xiang)密封件傳(chuan)遞的動力(li)具有“尾隨脈沖”情況時,更應注意不(bu)平(ping)衡(heng)問題。
在采用(yong)內裝式(shi)機械密(mi)(mi)封時,作用(yong)在密(mi)(mi)封上的沖擊力常常是由泵送(song)介質的自(zi)循(xun)環(huan)造(zao)成的。為確保密(mi)(mi)封性能(neng),自(zi)循(xun)環(huan)液(ye)體應從兩(liang)密(mi)(mi)封端(duan)的外側通過(guo)。若(ruo)流(liu)量過(guo)大,則作用(yong)在密(mi)(mi)封環(huan)上的沖擊力可能(neng)會使(shi)密(mi)(mi)封端(duan)錯(cuo)位,其后果自(zi)然(ran)是振動。
為減輕振動的(de)影響(xiang),可(ke)以(yi)使(shi)自(zi)循環(huan)流(liu)體,由切(qie)向(xiang)入(ru)口;如有可(ke)能,循環(huan)流(liu)量(liang)可(ke)以(yi)通過密(mi)封腔(qiang)內(nei)(nei)襯套的(de)配(pei)合間隙加以(yi)控制(zhi),或(huo)者將密(mi)封腔(qiang)內(nei)(nei)的(de)吸入(ru)管和(he)排出管反接(jie),使(shi)流(liu)向(xiang)改變而形成逆循環(huan)。后一種方(fang)法常在(zai)立式泵中采用,因(yin)為它同(tong)時(shi)解決了密(mi)封腔(qiang)上部的(de)排氣問題;但是(shi),這常被(bei)人們所忽視,甚(shen)至在(zai)臥式泵的(de)設計中,密(mi)封腔(qiang)內(nei)(nei)由于逆循環(huan)產生的(de)壓差(cha)而會顯著改善密(mi)封效果。